DE102012218728B4 - Method for monitoring a storage catalytic converter of an internal combustion engine - Google Patents
Method for monitoring a storage catalytic converter of an internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- DE102012218728B4 DE102012218728B4 DE102012218728.6A DE102012218728A DE102012218728B4 DE 102012218728 B4 DE102012218728 B4 DE 102012218728B4 DE 102012218728 A DE102012218728 A DE 102012218728A DE 102012218728 B4 DE102012218728 B4 DE 102012218728B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- catalytic converter
- internal combustion
- combustion engine
- storage catalytic
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 88
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 62
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 35
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 36
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 50
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 28
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 28
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 26
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 3
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 3
- 238000012552 review Methods 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 2
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 238000003878 thermal aging Methods 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 230000009760 functional impairment Effects 0.000 description 1
- -1 hydrocarbons HC Chemical class 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
- F01N3/0842—Nitrogen oxides
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
- F01N11/007—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring oxygen or air concentration downstream of the exhaust apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
- F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/0275—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a NOx trap or adsorbent
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1439—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
- F02D41/1441—Plural sensors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2430/00—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
- F01N2430/08—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by modifying ignition or injection timing
- F01N2430/085—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by modifying ignition or injection timing at least a part of the injection taking place during expansion or exhaust stroke
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
- F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
- F01N2560/025—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting O2, e.g. lambda sensors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
- F01N2560/14—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics having more than one sensor of one kind
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
- F01N2610/03—Adding substances to exhaust gases the substance being hydrocarbons, e.g. engine fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
- F01N2900/04—Methods of control or diagnosing
- F01N2900/0416—Methods of control or diagnosing using the state of a sensor, e.g. of an exhaust gas sensor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
- F01N2900/04—Methods of control or diagnosing
- F01N2900/0418—Methods of control or diagnosing using integration or an accumulated value within an elapsed period
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
- F01N2900/04—Methods of control or diagnosing
- F01N2900/0422—Methods of control or diagnosing measuring the elapsed time
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
- F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
- F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
- F01N2900/1614—NOx amount trapped in catalyst
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
- F02D2200/0808—NOx storage capacity, i.e. maximum amount of NOx that can be stored on NOx trap
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Verfahren zur Überwachung eines NOx-Speicherkatalysators (6) einer Brennkraftmaschine (1), welcher in einem Abgasabführsystem (2) zum Abführen der Abgase vorgesehen ist, bei dem – stromaufwärts des Speicherkatalysators (6) eine erste Lambda-Sonde (3) zur Erfassung des Luftverhältnisses λ1,mess(t) angeordnet wird, – stromabwärts des Speicherkatalysators (6) eine zweite Lambda-Sonde (5) zur Erfassung des Luftverhältnisses λ2,mess(t) angeordnet wird, – zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators (6) die Brennkraftmaschine (1) für eine vorgebbare Zeitspanne Δtλ<1 in einen unterstöchiometrischen Betrieb (λ < 1) überführt wird, in dem die beiden Sonden (3,5) fehlerfrei arbeiten, in der Art, dass die Sonden (3, 5) das tatsächlich im Abgas vorliegende Luftverhältnis wiedergeben, – A1 = ∫(ṁLuft(t)/Lstöch)·(1/λ1,mess(t) – 1) dt über Δtintegral bestimmt wird, wobei ṁLuft(t) der der Brennkraftmaschine tatsächlich zugeführte Luftmassenstrom ist, Lstöch der stöchiometrische Luftbedarf ist und Δtintegral das Integrationsintervall darstellt, – A2 = f (ṁLuft(t)/Lstöch)·(1/λ2,mess(t) – 1)dt über Δtintegral bestimmt wird, wobei ṁLuft(t) der der Brennkraftmaschine tatsächlich zugeführte Luftmassenstrom ist, Lstöch der stöchiometrische Luftbedarf ist und Δtintegral das Integrationsintervall darstellt, – das Verhältnis A2/A1 als Funktion der Zeit A2/A1(t) ermittelt wird, und – die maximale Steigung dieser Funktion d/dt[A2/A1(t)]max innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne Δtλ<1 ermittelt wird, wobei – von einer Funktionsuntüchtigkeit des Speicherkatalysators (6) ausgegangen wird, falls die ermittelte Steigung d/dt[A2/A1(t)]max einen vorgebbaren Wert d/dt[A2/A1(t)]threshold übersteigt, und – von einer ausreichenden Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators (6) ausgegangen wird, falls die ermittelte Steigung d/dt[A2/A1(t)]max kleiner ist als der vorgegebene Wert d/dt[A2/A1(t)]threshold.Method for monitoring a NOx storage catalytic converter (6) of an internal combustion engine (1), which is provided in an exhaust gas removal system (2) for discharging the exhaust gases, in which - upstream of the storage catalytic converter (6) a first lambda sensor (3) for detecting the Air ratio λ1, mess (t) is arranged, - downstream of the storage catalytic converter (6) a second lambda probe (5) for detecting the air ratio λ2, mess (t) is arranged, - to check the functionality of the storage catalytic converter (6), the internal combustion engine (1) for a predetermined period .DELTA.tλ <1 in a substoichiometric operation (λ <1) is transferred, in which the two probes (3,5) operate correctly, in such a way that the probes (3, 5) actually in Represent exhaust gas present air ratio, - A1 = ∫ (ṁAir (t) / Lstöch) · (1 / λ1, mess (t) - 1) dt is determined via Δtintegral, where ṁAir (t) of the internal combustion engine actually supplied air mass enstrom is, Lstöch is the stoichiometric air demand and Δtintegral represents the integration interval, - A2 = f (ṁair (t) / Lstöch) · (1 / λ2, mess (t) - 1) dt is determined via Δtintegral, where ṁair (t) the air mass flow actually supplied to the internal combustion engine is Lstöch the stoichiometric air requirement and Δtintegrally represents the integration interval, - the ratio A2 / A1 is determined as a function of the time A2 / A1 (t), and - the maximum slope of this function d / dt [A2 / A1 (t)] max is determined within the predetermined period of time Δtλ <1, whereby - it is assumed that the storage catalytic converter (6) is inoperable, if the determined gradient d / dt [A2 / A1 (t)] max is a predefinable value d / dt [A2 / A1 (t)] exceeds threshold, and - it is assumed that the storage catalytic converter (6) has sufficient functionality if the determined gradient d / dt [A2 / A1 (t)] max is less than the predetermined value d / dt [A2 / A1 (t)] threshold.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines NOx-Speicherkatalysators einer Brennkraftmaschine, welcher in einem Abgasabführsystem zum Abführen der Abgase vorgesehen ist, bei dem
- – stromaufwärts des Speicherkatalysators eine erste Lambda-Sonde zur Erfassung des Luftverhältnisses λ1,mess(t) angeordnet wird,
- – stromabwärts des Speicherkatalysators eine zweite Lambda-Sonde zur Erfassung des Luftverhältnisses λ2,mess(t) angeordnet wird, und
- – zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators die Brennkraftmaschine in einen unterstöchiometrischen Betrieb (λ < 1) überführt wird.
- A first lambda probe for detecting the air ratio λ 1, mess (t) is arranged upstream of the storage catalytic converter,
- - A second lambda probe for detecting the air ratio λ 2, mess (t) is arranged downstream of the storage catalyst , and
- - To check the functioning of the storage catalytic converter, the internal combustion engine in a substoichiometric operation (λ <1) is transferred.
Die
Üblicherweise und im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist das Luftverhältnis λ definiert als das Verhältnis der dem mindestens einen Zylinder tatsächlich zugeführten Luftmasse mLuft,tat zu der stöchiometrischen Luftmasse mLuft,stöch, welche erforderlich wäre, um die dem mindestens einen Zylinder zugeführte Kraftstoffmasse mKraftstoff gerade vollständig zu oxidieren (stöchiometrischer Betrieb der Brennkraftmaschine λ bzw. λtat = 1).Usually, and in the present invention, the air ratio λ defined as the ratio of m to the at least one cylinder is actually supplied air mass air did to the stoichiometric air mass m, stoich which would be required to the m said at least one cylinder of fuel supplied mass fuel just completely oxidize (stoichiometric operation of the internal combustion engine λ or λ tat = 1).
Es gilt:
Mit dem stöchiometrischen Luftbedarf Lstöch, der definiert ist zu:
Gilt für das Luftverhältnis λtat bzw. λ:
Nach dem Stand der Technik werden Brennkraftmaschinen zur Reduzierung der Schadstoffemissionen mit verschiedenen Abgasnachbehandlungssystemen ausgestattet.In the prior art, internal combustion engines are equipped with various exhaust aftertreatment systems to reduce pollutant emissions.
Bei Ottomotoren kommen katalytische Reaktoren zum Einsatz, die unter Verwendung katalytischer Materialien, welche die Geschwindigkeit bestimmter Reaktionen erhöhen, eine Oxidation von HC und CO auch bei niedrigen Temperaturen sicherstellen. Sollen zusätzlich Stickoxide reduziert werden, kann dies durch den Einsatz eines Dreiwegkatalysators erreicht werden, der dazu aber einen in engen Grenzen ablaufenden stöchiometrischen Betrieb (λ ≈ 1) des Ottomotors erfordert. Dabei werden die Stickoxide NOx mittels der vorhandenen nicht oxidierten Abgaskomponenten, nämlich den Kohlenmonoxiden (CO) und den unverbrannten Kohlenwasserstoffen (HC), reduziert, wobei gleichzeitig diese Abgaskomponenten oxidiert werden.In gasoline engines, catalytic reactors are used which, using catalytic materials which increase the speed of certain reactions, ensure oxidation of HC and CO even at low temperatures. If, in addition, nitrogen oxides are to be reduced, this can be achieved by using a three-way catalytic converter, which, however, requires a narrow-flow stoichiometric operation (λ≈1) of the gasoline engine. In this case, the nitrogen oxides NO x are reduced by means of the existing unoxidized exhaust gas components, namely the carbon monoxide (CO) and the unburned hydrocarbons (HC), wherein at the same time these exhaust gas components are oxidized.
Bei Brennkraftmaschinen, die mit einem Luftüberschuß betrieben werden, beispielsweise im Magerbetrieb arbeitende Ottomotoren, aber auch direkteinspritzende Dieselmotoren und auch direkteinspritzende Ottomotoren, können die im Abgas befindlichen Stickoxide prinzipbedingt, d. h. aufgrund der fehlenden Reduktionsmittel nicht reduziert werden.In internal combustion engines, which are operated with an excess of air, for example, working in lean-burn gasoline engines, but also direct-injection diesel engines and direct injection gasoline engines, the nitrogen oxides contained in the exhaust gas, in principle, d. H. due to the lack of reducing agents can not be reduced.
Infolgedessen müssen Abgasnachbehandlungssysteme zur Reduzierung der Stickoxide vorgesehen werden, beispielsweise Speicherkatalysatoren (LNT – Lean NOx Trap). Dabei werden die Stickoxide zunächst – während eines mageren Betriebs der Brennkraftmaschine – im Katalysator absorbiert, d. h. gesammelt und gespeichert, um dann während einer Regenerationsphase beispielsweise mittels eines unterstöchiometrischen Betriebs (λ < 1) der Brennkraftmaschine bei Sauerstoffmangel reduziert zu werden, wobei die im Abgas befindlichen unverbrannten Kohlenwasserstoffe HC und das Kohlenmonoxid CO als Reduktionsmittel dienen. Weitere innermotorische Möglichkeiten zur Anreicherung des Abgases mit Reduktionsmittel, insbesondere mit unverbrannten Kohlenwasserstoffen, bietet die Abgasrückführung (AGR) und – bei Dieselmotoren – die Drosselung im Ansaugtrakt. Eine Anreicherung des Abgases mit unverbrannten Kohlenwasserstoffen kann auch mittels Nacheinspritzung von Kraftstoff in mindestens einen Zylinder der Brennkraftmaschine realisiert werden. Ein Nachteil der letztgenannten Vorgehensweise ist insbesondere die Ölverdünnung. Auf innermotorische Maßnahmen kann verzichtet werden, wenn das Reduktionsmittel direkt in den Abgastrakt eingebracht wird, beispielsweise durch Einspritzen von zusätzlichem Kraftstoff stromaufwärts des LNT.As a result, exhaust aftertreatment systems must be provided to reduce nitrogen oxides, for example, storage catalysts (LNT - Lean NO x Trap). The nitrogen oxides are first - during a lean operation of the internal combustion engine - absorbed in the catalyst, ie collected and stored, to then be reduced during a regeneration phase, for example by means of a substoichiometric operation (λ <1) of the internal combustion engine with lack of oxygen, which are located in the exhaust unburned hydrocarbons HC and the carbon monoxide CO serve as a reducing agent. Further internal engine options for enriching the exhaust gas with reducing agent, in particular with unburned hydrocarbons, provides the exhaust gas recirculation (EGR) and - in diesel engines - the throttling in the intake system. An enrichment of the exhaust gas with unburned hydrocarbons can also be realized by means of post-injection of fuel into at least one cylinder of the internal combustion engine. A disadvantage of the latter approach is in particular the oil dilution. In-engine measures can be dispensed with if the reducing agent is introduced directly into the exhaust tract, for example by injecting additional fuel upstream of the LNT.
Während der Regenerationsphase werden die Stickoxide (NOx) freigegeben und im Wesentlichen in Stickstoffdioxid (N2), Kohlenstoffdioxid (CO2) und Wasser (H2O) umgewandelt. Die Temperatur des Speicherkatalysators sollte vorzugsweise in einem Temperaturfenster zwischen 200°C und 450°C liegen, so dass einerseits eine schnelle Reduktion sichergestellt wird und andererseits keine Desorption ohne Konvertierung der wieder freigegebenen Stickoxide (NOx) stattfindet, was durch zu hohe Temperaturen ausgelöst werden kann. During the regeneration phase, the nitrogen oxides (NO x ) are released and essentially converted into nitrogen dioxide (N 2 ), carbon dioxide (CO 2 ) and water (H 2 O). The temperature of the storage catalyst should preferably be in a temperature window between 200 ° C and 450 ° C, so that on the one hand a rapid reduction is ensured and on the other hand no desorption without conversion of the released nitrogen oxides (NO x ) takes place, which are triggered by excessive temperatures can.
Eine Schwierigkeit bei Verwendung eines Speicherkatalysators ergibt sich aus dem im Abgas enthaltenen Schwefel, der ebenfalls absorbiert wird und im Rahmen einer sogenannten Entschwefelung regelmäßig entfernt werden muß. Hierfür muß der Speicherkatalysator auf hohe Temperaturen, üblicherweise zwischen 600°C und 700°C, erwärmt und mit einem Reduktionsmittel versorgt werden.A difficulty with the use of a storage catalyst results from the sulfur contained in the exhaust gas, which is also absorbed and must be removed regularly in a so-called desulfurization. For this purpose, the storage catalyst must be heated to high temperatures, usually between 600 ° C and 700 ° C, and supplied with a reducing agent.
Die für eine Entschwefelung erforderlichen hohen Temperaturen können den Speicherkatalysator schädigen, zur thermischen Alterung des Katalysators beitragen und die gewollte Konvertierung der Stickoxide gegen Ende seiner Lebensdauer deutlich mindern. Das Speichervermögen bzw. die Fähigkeit, Stickoxide zu speichern, nimmt mit zunehmender Betriebsdauer ab, was unter anderem auf die Kontamination des Speicherkatalysators mit Schwefel, d. h. auf die Einlagerung von Schwefel, zurückzuführen ist, aber auch auf thermische Alterung infolge der hohen Temperaturen.The high temperatures required for desulfurization can damage the storage catalytic converter, contribute to the thermal aging of the catalytic converter and significantly reduce the desired conversion of the nitrogen oxides towards the end of its service life. The storage capacity or the ability to store nitrogen oxides decreases with increasing operating time, which among other things is due to the contamination of the storage catalyst with sulfur, i. H. due to the incorporation of sulfur, but also due to thermal aging due to high temperatures.
Insbesondere die vom Gesetzgeber vorgegebenen Grenzwerte für Stickoxidemissionen könnten zukünftig eine On-Board-Diagnose (OBD) erforderlich machen, um die mit zunehmender Betriebsdauer des LNT zu erwartende Einschränkung der Funktionstüchtigkeit, d. h. Abnahme der Konvertierung, zu überwachen bzw. zu detektieren. Folglich sind Konzepte erforderlich, um die Funktionstüchtigkeit zu überwachen und unerwünscht hohe Schadstoffemissionen infolge eingeschränkter Funktionstüchtigkeit bzw. mangelnder Konvertierung zu vermeiden.In particular, legislated nitric oxide emissions limits may require on-board diagnostics (OBD) in the future in order to reduce the functional impairment expected as the LNT is in use. H. Decrease of conversion to monitor or detect. Conse- quently, concepts are needed to monitor their functioning and to avoid undesirably high pollutant emissions due to limited functionality or lack of conversion.
Die europäische Patentanmeldung
Zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators wird die HC-Konzentration im Abgas gezielt in der Weise erhöht, dass die erste stromaufwärts des Speicherkatalysators angeordnete Sonde fehlerhaft arbeitet. Falls der Speicherkatalysator funktionsuntüchtig ist, d. h. das Speichervermögen zumindest eingeschränkt ist, werden weniger oder keine unverbrannten Kohlenwasserstoffe mehr durch Freigabe von Stickoxid NOx oxidiert und die HC-Konzentration stromabwärts des Speicherkatalysators ist im Wesentlichen genau so groß wie stromaufwärts des Speicherkatalysators, weshalb beide Lambda-Sonden denselben – mit einem gleichgroßen Meßfehler behafteten – Wert für das Luftverhältnis liefern. Daher wird von einer Funktionsuntüchtigkeit des Speicherkatalysators ausgegangen, falls die mittels Sonden ermittelten Luftverhältnisse λ1 , mess, λ2,mess im Wesentlichen gleichgroß sind und gilt λ1 , mess/λ2,mess ≈ 1.To check the functionality of the storage catalytic converter, the HC concentration in the exhaust gas is specifically increased in such a way that the first sensor arranged upstream of the storage catalytic converter operates erroneously. If the storage catalyst is inoperable, ie, the storage capacity is at least limited, less or no unburned hydrocarbons are oxidized by release of nitrogen oxide NO x and the HC concentration downstream of the storage catalyst is substantially the same as upstream of the storage catalyst, therefore both lambda Provide probes with the same air quality ratio with an equally large measurement error. It is therefore assumed that the storage catalytic converter is inoperable, if the air conditions λ 1 , meas , λ 2, measured determined by means of probes are essentially of the same size and λ 1 , meas / λ 2, meas ≈ 1.
Falls der Speicherkatalysator hingegen weiterhin funktionstüchtig ist, werden die im Abgas befindlichen unverbrannten Kohlenwasserstoffe zumindest teilweise beim Durchströmen im Speicherkatalysator oxidiert, weshalb die HC-Konzentration im Abgas stromabwärts des Speicherkatalysators geringer sein wird als stromaufwärts des Katalysators. Insofern wird von einer zumindest teilweisen Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators ausgegangen, falls die beiden Luftverhältnisse λ1 , mess, λ2,mess unterschiedlich groß sind mit λ1 , mess/λ2,mess > 1. Das mit der zweiten, stromabwärts des Speicherkatalysators angeordneten Sonde ermittelte Luftverhältnis λ2 , mess muß dabei nicht zwingend frei sein von einem Meßfehler. Die Abweichung des Luftverhältnisses λ2 , mess vom tatsächlich vorliegenden Luftverhältnis λtat ist aber zumindest geringer als stromaufwärts des Speicherkatalysators.If, on the other hand, the storage catalytic converter continues to be functional, the unburned hydrocarbons in the exhaust gas are at least partially oxidized as it flows through in the storage catalytic converter, for which reason the HC concentration in the exhaust gas downstream of the storage catalytic converter will be lower than upstream of the catalytic converter. To that extent it is assumed that an at least partial functionality of the storage catalytic converter if the two air ratios λ 1, measured, λ 2, measured vary in size with λ 1, measuring /
Nachteilig an dem in der
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren aufzuzeigen, mit dem die Funktionstüchtigkeit eines Speicherkatalysators überwacht werden kann.Against this background, it is the object of the present invention to provide an improved method with which the functionality of a storage catalytic converter can be monitored.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Überwachung eines NOx-Speicherkatalysators einer Brennkraftmaschine, welcher in einem Abgasabführsystem zum Abführen der Abgase vorgesehen ist, bei dem
- – stromaufwärts des Speicherkatalysators eine erste Lambda-Sonde zur Erfassung des Luftverhältnisses λ1,mess(t) angeordnet wird,
- – stromabwärts des Speicherkatalysators eine zweite Lambda-Sonde zur Erfassung des Luftverhältnisses λ2,mess(t) angeordnet wird,
- – zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators die Brennkraftmaschine für eine vorgebbare Zeitspanne Δtλ<1 in einen unterstöchiometrischen Betrieb (λ > 1) überführt wird, in dem die beiden Sonden fehlerfrei arbeiten, in der Art, dass die Sonden das tatsächlich im Abgas vorliegende Luftverhältnis wiedergeben,
- – A1 = ∫(ṁLuft(t)/Lstöch)·(1/λ1,mess(t) – 1)dt über Δtintegral bestimmt wird, wobei ṁLuft(t) der der Brennkraftmaschine tatsächlich zugeführte Luftmassenstrom ist, Lstöch der stöchiometrische Luftbedarf ist und Δtintegral das Integrationsintervall darstellt,
- – A2 = ∫(ṁLuft(t)/Lstöch)·1/λ2,mess(t) – 1) dt über Δtintegral bestimmt wird, wobei ṁLuft(t) der der Brennkraftmaschine tatsächlich zugeführte Luftmassenstrom ist, Lstöch der stöchiometrische Luftbedarf ist und Δtintegral das Integrationsintervall darstellt,
- – das Verhältnis A2/A1 als Funktion der Zeit A2/A1(t) ermittelt wird, und
- – die maximale Steigung dieser Funktion d/dt[A2/A1(t)]max innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne Δtλ<1 ermittelt wird, wobei
- – von einer Funktionsuntüchtigkeit des Speicherkatalysators ausgegangen wird, falls die ermittelte Steigung d/dt[A2/A1(t)]max einen vorgebbaren Wert d/dt[A2/A1(t)]threshold übersteigt, und
- – von einer ausreichenden Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators ausgegangen wird, falls die ermittelte Steigung d/dt[A2/A1(t)]max kleiner ist als der vorgegebene Wert d/dt[A2/A1(t)]threshold.
- A first lambda probe for detecting the air ratio λ 1, mess (t) is arranged upstream of the storage catalytic converter,
- A second lambda probe for detecting the air ratio λ 2, mess (t) is arranged downstream of the storage catalytic converter,
- - For checking the functionality of the storage catalytic converter, the internal combustion engine for a predetermined period .DELTA.t λ <1 is transferred to a substoichiometric operation (λ> 1), in which the two probes operate error-free, in the way that the probes actually present in the exhaust air ratio play,
- A 1 = ∫ (ṁ air (t) / L stöch ) · (1 / λ 1, meas (t) - 1) dt is determined integrally via Δt, where ṁ air (t) is the air mass flow actually supplied to the internal combustion engine, L stöch is the stoichiometric air requirement and Δt integral represents the integration interval ,
- - A 2 = ∫ (ṁ air (t) / L stöch ) · 1 / λ 2, mess (t) - 1) dt is determined integrally via Δt, where ṁ is air (t) of the internal combustion engine actually supplied air mass flow, L stoich is the stoichiometric air requirement and Δt integral represents the integration interval ,
- The ratio A 2 / A 1 is determined as a function of the time A 2 / A 1 (t), and
- - the maximum slope of this function d / dt [A 2 / A 1 (t)] max is determined within the predetermined period of time Δt λ <1 , where
- - Is assumed by a malfunction of the storage catalytic converter, if the determined slope d / dt [A 2 / A 1 (t)] max exceeds a predetermined value d / dt [A 2 / A 1 (t)] threshold , and
- - Starting from a sufficient functionality of the storage catalytic converter, if the determined slope d / dt [A 2 / A 1 (t)] max is smaller than the predetermined value d / dt [A 2 / A 1 (t)] threshold .
Auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Brennkraftmaschine zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators für eine vorgebbare Zeitspanne Δtλ<1 in einen unterstöchiometrischen Betrieb (λ < 1) überführt, d. h. eine Anfettung vorgenommen.Also in the method according to the invention, the internal combustion engine for checking the functionality of the storage catalytic converter for a predetermined period of time .DELTA.t λ <1 in a substoichiometric operation (λ <1) transferred, ie made an enrichment.
Im Gegensatz zu dem in der
Eine umfänglich begrenzte Anfettung, d. h. Anreicherung des Abgases mit unverbrannten Kohlenwasserstoffen, in der Art, dass die Sonden fehlerfrei arbeiten, ist nicht nur ein wesentlicher Vorteil, sondern vielmehr eine zwingend notwendige Voraussetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens, um eine Aussage über die Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators liefern zu können, und unterscheidet das vorgeschlagene Verfahren vom Stand der Technik.A circumferentially limited enrichment, d. H. Enrichment of the exhaust gas with unburned hydrocarbons, in the way that the probes operate error-free, is not only a significant advantage, but rather a mandatory requirement of the method according to the invention to provide information about the functionality of the storage catalyst can, and differentiates the proposed Prior art method.
Die erfindungsgemäße Vorgehensweise wird im Rahmen der Figurenbeschreibung ausführlich erörtert und in diesem Zusammenhang auch die Verfahrensschritte im Einzelnen.The procedure according to the invention is discussed in detail in the context of the description of the figures and in this context also the method steps in detail.
Erfindungsgemäß wird der Umstand ausgenutzt, dass beim Durchströmen eines in der Funktionstüchtigkeit eingeschränkten Speicherkatalysators keine oder weniger im Abgas befindliche unverbrannte Kohlenwasserstoffe durch die Freigabe von Stickoxiden NOx oxidiert werden, weshalb sich die HC-Konzentration im Abgas nicht oder nur in geringerem Ausmaß ändert.According to the invention, the fact is exploited that when flowing through a functional catalytic converter limited no or less in the exhaust gas unburned hydrocarbons are oxidized by the release of nitrogen oxides NO x , which is why the HC concentration in the exhaust gas does not change or only to a lesser extent.
Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Freigabe von Stickoxiden im Speicherkatalysator und die damit einhergehenden Oxidationsvorgänge Einfluß haben auf das stromabwärts von der zweiten Lambda-Sonde erfaßte Luftverhältnis λ2,mess(t). Bei einem voll funktionstüchtigen Speicherkatalysator werden die infolge Anfettung stromaufwärts des Katalysators im Abgas befindlichen unverbrannten Kohlenwasserstoffe beim Durchströmen des Katalysators vollständig oxidiert, so dass sich stromabwärts des Katalysators keine unverbrannten Kohlenwasserstoffe im Abgas befinden und die zweite Sonde ein Luftverhältnis λ2,mess(t) ≈ 1 erfaßt, d. h. detektiert, als wäre die Brennkraftmaschine stöchiometrisch, d. h. ohne Kraftstoffüberschuß, betrieben worden.It should be noted that the release of nitrogen oxides in the storage catalytic converter and the associated oxidation processes have an influence on the downstream of the second lambda probe detected air ratio λ 2, mess (t). In a fully functional storage catalyst unburned hydrocarbons located in the exhaust due to enrichment upstream of the catalyst are completely oxidized as it flows through the catalyst, so that no unburned hydrocarbons in the exhaust gas are downstream of the catalyst and the second probe an air ratio λ 2, mess (t) ≈ 1 detected, ie detected as if the engine stoichiometric, ie without excess fuel, operated.
Wird nun das Luftverhältnis λ2,mess(t) über die vorgegebene Zeitspanne Δtλ<1 observiert, wird eine mehr oder weniger schnelle Abnahme des Luftverhältnisses λ2,mess(t) zu beobachten sein, wobei der Verlauf der Funktion λ2,mess(t) über die Zeit vom Speichervermögen des LNT beeinflußt ist. Ist die Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators eingeschränkt, d. h. das Speichervermögen deutlich herabgesetzt, wird der LNT nach Einleitung der Anfettung nur kurze Zeit fähig sein, unverbrannte Kohlenwasserstoffe durch Freigabe von NOx zu oxidieren, wobei das stromabwärts erfaßte Luftverhältnisses λ2,mess(t) vergleichsweise schnell abnimmt und sich mehr der weniger schnell dem stromaufwärts erfaßten Luftverhältnisses λ1,mess(t) annähert.If now the air ratio λ 2, mess (t) over the predetermined period of time Δt λ <1 observed, a more or less rapid decrease in the air ratio λ 2, mess (t) will be observed, the course of the function λ 2, mess (t) over time is affected by the storage capacity of the LNT. If the efficiency of the storage catalyst is limited, ie the storage capacity significantly reduced, the LNT will be able to oxidize unburned hydrocarbons by release of NO x after initiation of enrichment only a short time, with the downstream detected air ratio λ 2, mess (t) comparatively fast decreases and more of the less rapidly approaches the upstream detected air ratio λ 1, mess (t).
Die vorstehend gemachten Ausführungen verdeutlichen, dass sich schon anhand des zeitlichen Verlaufs des Luftverhältnisses λ2,mess(t) während der Phase der Anfettung Aussagen hinsichtlich der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators treffen ließen. Dafür wären aber eine vergleichsweise lange Beobachtungsdauer und damit eine langanhaltende Anfettung erforderlich, üblicherweise eine Viertel Minute und mehr, d. h. eine vorgebbare Zeitspanne Δtλ>1 > 15 Sekunden.The statements made above make it clear that statements regarding the functionality of the storage catalytic converter can already be made on the basis of the time profile of the air ratio λ 2, meas (t) during the phase of enrichment. But would be a comparatively long observation period and thus a long-lasting Enrichment required, usually a quarter of a minute or more, ie a predetermined period of time Δt λ> 1 > 15 seconds.
Anhand der zeitlichen Funktionen λ1,mess(t) und λ2,mess(t) lassen sich aber auch Integrale A1 und A2 über Δtintegral bestimmen, mit:
Dabei steht ṁLuft(t) für den der Brennkraftmaschine tatsächlich zugeführten Luftmassenstrom und Δtintegral stellt das Integrationsintervall dar, über welches integriert wird.In this case, ṁ air (t) stands for the air mass flow actually supplied to the internal combustion engine and Δt integral represents the integration interval over which is integrated.
Die Gleichungen für die Integrale A1 und A2 lassen sich anhand der eingangs erwähnten Gleichung (1) herleiten. Zunächst wird diese Gleichung nach dem Kraftstoffmassenstrom ṁKraftstoff aufgelöst. Es gilt:
Für die gegenüber einer stöchiometrischen Verbrennung zu viel eingespritzte Kraftstoffmenge Δ m Kraftstoff gilt:
In Abhängigkeit von der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators werden beim Durchströmen des Katalysators mehr oder weniger unverbrannte Kohlenwasserstoffe oxidiert, weshalb die Masse ΔṁKraftstoff an unverbrannten Kohlenwasserstoffen im Abgas variieren kann bzw. variiert, d. h. stromaufwärts und stromabwärts des Katalysators unterschiedliche Werte ΔṁKraftstoff vorliegen. Es gilt:
Eine Integration über die Zeit Δtintegral führt zu den Parametern A1 und A2: Es gilt:
Das Zeitintervall Δtintegral, über welches integriert wird, liegt vorzugsweise im Bereich von Millisekunden und ist damit um Größenordnungen kleiner als die vorgebbare Zeitspanne Δtλ<1 der Anfettung.The time interval .DELTA.t integral , over which is integrated, is preferably in the range of milliseconds and is thus smaller by orders of magnitude than the predefinable time period .DELTA.t λ <1 of the enrichment.
Unter Verwendung der auf diese Weise bestimmten Parameter A1 und A2 läßt sich das Verhältnis A2/A1 ebenfalls als Funktion der Zeit A2/A1(t) ermitteln. Eine Beurteilung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators kann dann nach absolvierter Anfettung anhand des Verhältniswertes A2/A1(t – Δtλ<1) erfolgen. Je größer dieser Wert ist, desto stärker ist die Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators eingeschränkt und desto geringer ist das noch verfügbare Speichervermögen des Katalysators.Using the parameters A 1 and A 2 determined in this way, the ratio A 2 / A 1 can also be determined as a function of the time A 2 / A 1 (t). An assessment of the functionality of the storage catalytic converter can then be carried out after completed enrichment on the basis of the ratio A 2 / A 1 (t - Δt λ <1 ). The larger this value is, the more limited is the functionality of the storage catalyst and the lower is the still available storage capacity of the catalyst.
Aufbauend auf dem zuvor Gesagten geht das erfindungsgemäße Verfahren einen Schritt weiter und zieht die zeitliche Veränderung des Verhältniswertes A2/A1(t) heran, um die Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators zu beurteilen.Based on the above, the method according to the invention goes one step further and uses the time change of the ratio A 2 / A 1 (t) to assess the functionality of the storage catalytic converter.
Nach Einleitung der Anfettung wird innerhalb einer vergleichsweise kurzen Zeitspanne Δtλ<1 die maximale Steigung der Funktion d/dt[A2/A1(t)]max ermittelt, d. h. das Maximum der ersten zeitlichen Ableitung. Im Gegensatz zu dem Verhältniswert A2/A1, der erst nach einer vergleichsweise langen Beobachtungsdauer und damit erst nach einer lang andauernden Anfettung eine Aussage über die Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators zuläßt, kann eine derartige Beurteilung anhand der zeitlichen Änderung d/dt[A2/A1(t)]max dieses Verhältniswertes vergleichsweise schnell erfolgen, vorzugsweise innerhalb weniger Sekunden.After initiation of the enrichment, the maximum slope of the function d / dt [A 2 / A 1 (t)] max is determined within a comparatively short time span Δt λ <1 , ie the maximum of the first time derivative. In contrast to the ratio A 2 / A 1 , which allows a statement about the functionality of the storage catalytic converter only after a comparatively long observation period and thus only after a long-lasting enrichment, such a judgment can be made on the basis of the time change d / dt [A 2 / A 1 (t)] max of this ratio value take place comparatively quickly, preferably within a few seconds.
Von einer Funktionsuntüchtigkeit des Speicherkatalysators wird ausgegangen, falls die ermittelte Steigung d/dt[A2/A1(t)]max einen vorgebbaren Wert d/dt[A2/A1(t)]threshold übersteigt. Andernfalls, wenn nämlich die ermittelte Steigung d/dt[A2/A1(t)]max kleiner ist als dieser vorgegebene Wert d/dt[A2/A1(t)]threshold, wird von einer ausreichenden Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators ausgegangen.A functional inactivity of the storage catalytic converter is assumed if the determined gradient d / dt [A 2 / A 1 (t)] max exceeds a predefinable value d / dt [A 2 / A 1 (t)] threshold . Otherwise, if the determined slope d / dt [A 2 / A 1 (t)] max is smaller than this predetermined value d / dt [A 2 / A 1 (t)] threshold , it is assumed that the storage catalytic converter is sufficiently functional ,
Anhand des Wertes d/dt[A2/A1](t)]threshold kann festgelegt und vorgegeben werden, welche Qualitätsanforderung im Einzelfall an die Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators gestellt wird.On the basis of the value d / dt [A 2 / A 1 ] (t)] threshold can be determined and specified, which quality requirement is made in each case to the functionality of the storage catalytic converter.
Dadurch wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst, nämlich ein verbessertes Verfahren aufgezeigt, mit dem die Funktionstüchtigkeit eines Speicherkatalysators überwacht werden kann.As a result, the object underlying the invention is achieved, namely an improved method shown, with which the functionality of a storage catalytic converter can be monitored.
Im Gegensatz zum Stand der Technik erfordert das erfindungsgemäße Verfahren nur eine leichte Anfettung (λ > 1) und diese nur für eine vergleichsweise kurze Zeitspanne von maximal wenigen Sekunden.In contrast to the prior art, the inventive method requires only a slight enrichment (λ> 1) and this only for one comparatively short time span of a maximum of a few seconds.
Weitere vorteilhafte Verfahrensvarianten gemäß den Unteransprüchen werden im Folgenden erläutert.Further advantageous variants of the method according to the subclaims are explained below.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die Brennkraftmaschine zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators in einen unterstöchiometrischen Betrieb mit 1 > λ > 0.9 überführt wird.Embodiments of the method in which the internal combustion engine is converted into a substoichiometric operation with 1> λ> 0.9 for checking the functionality of the storage catalytic converter are advantageous.
Vorteilhaft sind insbesondere Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die Brennkraftmaschine zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators in einen unterstöchiometrischen Betrieb mit 1 > λ > 0.95, vorzugsweise mit 1 > λ > 0.975, überführt wird.Particularly advantageous embodiments of the method in which the internal combustion engine for checking the functionality of the storage catalytic converter in a substoichiometric operation with 1> λ> 0.95, preferably with 1> λ> 0.975, is transferred.
Vorteilhaft sind besonders Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die Brennkraftmaschine zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators in einen unterstöchiometrischen Betrieb mit 0.96 > λ > 0.93 überführt wird.Embodiments of the method in which the internal combustion engine is converted into a substoichiometric operation with 0.96> λ> 0.93 for checking the functionality of the storage catalytic converter are particularly advantageous.
Die Festlegung des Luftverhältnisses λ für den unterstöchiometrischen Betrieb der Brennkraftmaschine erfordert einen Kompromiß. Einerseits soll eine so geringe Anfettung wie möglich vorgenommen werden, da ein meßtechnisches Fehlverhalten der Lambda-Sonde zu vermeiden ist und sich die Nachteile der Anfettung mit zunehmender Anfettung in stärkerer Ausprägung manifestieren. Andererseits muß das Abgas mittels Anfettung in einem solchen Umfang mit unvollständig oxidierten Verbrennungsprodukten, insbesondere unverbrannten Kohlenwasserstoffen, angereichert werden, dass im Speicherkatalysator unter Desorption von Stickoxiden ein relevanter Anteil oxidiert werden kann und eine meßbare Veränderung des Luftverhältnisses λ herbeigeführt wird, die Voraussetzung für das Verfahren zur Überwachung des Speicherkatalysators ist.The determination of the air ratio λ for the sub-stoichiometric operation of the internal combustion engine requires a compromise. On the one hand, as little enrichment as possible should be made, since a metrological error of the lambda probe is to be avoided and manifest the disadvantages of enrichment with increasing enrichment in a more pronounced form. On the other hand, the exhaust gas must be enriched by enrichment to such an extent with incompletely oxidized combustion products, especially unburned hydrocarbons, that in the storage catalyst with desorption of nitrogen oxides, a relevant proportion can be oxidized and a measurable change in the air ratio λ is brought about, the prerequisite for the process to monitor the storage catalyst is.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die Brennkraftmaschine zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators für eine Zeitspanne Δtλ<1 > 2 Sekunden in einen unterstöchiometrischen Betrieb überführt wird.Embodiments of the method are advantageous in which the internal combustion engine is converted into substoichiometric operation for checking the functionality of the storage catalytic converter for a period Δt λ <1 > 2 seconds.
Vorteilhaft sind auch Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die Brennkraftmaschine zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators für eine Zeitspanne Δtλ<1 < 1 Sekunden in einen unterstöchiometrischen Betrieb überführt wird.Also advantageous are embodiments of the method in which the internal combustion engine for checking the functionality of the storage catalytic converter for a period of time Δt λ <1 <1 seconds is converted into a substoichiometric operation.
Vorteilhaft sind insbesondere Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die Brennkraftmaschine zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators für eine Zeitspanne Δtλ<1 < 0.5 Sekunden in einen unterstöchiometrischen Betrieb überführt wird.Particularly advantageous embodiments of the method, in which the internal combustion engine for checking the functionality of the storage catalytic converter for a period of time .DELTA.t λ <1 <0.5 seconds is converted into a substoichiometric operation.
Für die Festlegung der Mindestdauer der durchzuführenden Anfettung, nämlich die Zeitspanne Δtλ<1, gilt Ähnliches wie bereits weiter oben für die Ausprägung der Anfettung dargelegt. Einerseits soll die Anfettung so kurz wie möglich sein, so dass die Nachteile der Anfettung nur so lange wie unbedingt notwendig in Kauf genommen werden müssen. Andererseits muß die Anfettung ausreichend lange anhalten bzw. durchgeführt werden, um aussagekräftige Daten generieren zu können.For the definition of the minimum duration of the enrichment to be carried out, namely the period Δt λ <1 , the same applies as already explained above for the expression of the enrichment. On the one hand, the enrichment should be as short as possible, so that the disadvantages of enrichment only as long as absolutely necessary to be taken into account. On the other hand, the enrichment must be stopped or carried out for a sufficiently long time in order to generate meaningful data.
Eine nur kurz andauernde Anfettung ist auch vorteilhaft, weil die Brennkraftmaschine während der Durchführung des Verfahrens im unterstöchiometrischen Betrieb nicht hinsichtlich anderer Anforderungen und Zielsetzungen betrieben werden kann, insbesondere nicht stöchiometrisch bzw. überstöchiometrisch betrieben werden kann.A short-lasting enrichment is also advantageous because the internal combustion engine can not be operated with respect to other requirements and objectives during the implementation of the method in substoichiometric operation, in particular can not be operated stoichiometrically or superstoichiometrically.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die Brennkraftmaschine während des unterstöchiometrischen Betriebs bei Durchführung des Verfahrens stationär betrieben wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das Luftverhältnis λ1,mess(t) nicht infolge einer Änderung der Betriebsparameter variiert und das mittels Sonde ermittelte Luftverhältnis λ2,mess(t) nur infolge der im Speicherkatalysator ablaufenden Reaktionen variiert, d. h. die zeitliche Änderung des Luftverhältnisses λ2,mess(t) aus der Oxidation der unvollständig verbrannten Abgasbestandteile resultiert.Embodiments of the method in which the internal combustion engine is operated stationary during substoichiometric operation when carrying out the method are advantageous. In this way, it is ensured that the air ratio λ 1, mess (t) does not vary as a result of a change in the operating parameters and the air ratio λ 2, meas (t) determined by means of a probe varies only as a result of the reactions taking place in the storage catalytic converter, ie the change over time of the Air ratio λ 2, mess (t) from the oxidation of the incompletely burned exhaust gas components results.
Da die für das Verfahren relevanten Parameter, nämlich das Luftverhältnis λ und die Zeitspanne Δtλ<1 für den unterstöchiometrischen Betrieb der Brennkraftmaschine sowie der Wert d/dt[A2/A1(t)]threshold vorgegeben werden müssen und in der Regel betriebspunktspezifisch sind, ist es sinnvoll und vorteilhaft, eine begrenzte Anzahl an Betriebspunkten im Motorkennfeld für die Durchführung des Verfahrens auszuwählen bzw. vorzusehen, um nicht für sämtliche Kennfeldpunkte Parameter in der Motorsteuerung hinterlegen zu müssen.Since the relevant parameters for the method, namely the air ratio λ and the time period .DELTA.t λ <1 for the substoichiometric operation of the internal combustion engine and the value d / dt [A 2 / A 1 (t)] threshold must be specified and, as a rule, operating point specific are, it makes sense and advantageous to select or provide a limited number of operating points in the engine map for the implementation of the method, so as not to have to deposit parameters for all map points in the engine control.
Vorteilhaft sind daher auch Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die Brennkraftmaschine in einen vorgebbaren Betriebspunkt überführt wird, bevor die Brennkraftmaschine in den unterstöchiometrischen Betrieb (λ < 1) überführt wird.Also advantageous are embodiments of the method in which the internal combustion engine is converted into a predefinable operating point before the internal combustion engine is converted into the substoichiometric operation (λ <1).
Vorteilhaft sind dabei Verfahrensvarianten, bei denen der vorgegebene Betriebspunkt aus einer begrenzten Liste von k Betriebspunkten ausgewählt wird.Process variants in which the predetermined operating point is selected from a limited list of k operating points are advantageous.
Vorteilhaft sind auch Verfahrensvarianten, bei denen die Brennkraftmaschine während des unterstöchiometrischen Betriebs bei Durchführung des Verfahrens instationär betrieben wird. Dies schafft mehr Freiheiten beim unterstöchiometrischen Betrieb der Brennkraftmaschine während der Durchführung des Verfahrens. Also advantageous are process variants in which the internal combustion engine is operated transiently during the sub-stoichiometric operation when carrying out the method. This creates more freedom in the stoichiometric operation of the internal combustion engine during the implementation of the method.
Grundsätzlich gestattet das erfindungsgemäße Verfahren auch den instationären Betrieb der Brennkraftmaschine während der Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Katalysators, denn die für die Parameter A1 und A2 aufgestellten Gleichungen berücksichtigen auch einen sich mit der Zeit verändernden Luftmassenstrom ṁLuft(t) mit
Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen zur Bestimmung von A1 und A2 mittels Integration ein Integrationsintervall Δtintegral ≤ 100 Millisekunden verwendet wird.Embodiments of the method are advantageous in which an integration interval Δt integral ≦ 100 milliseconds is used for the determination of A 1 and A 2 by means of integration.
Vorteilhaft sind auch Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen zur Bestimmung von A1 und A2 mittels Integration ein Integrationsintervall Δtintegral ≤ 10 Millisekunden verwendet wird.Also advantageous are embodiments of the method in which an integration interval .DELTA.t integral ≦ 10 milliseconds is used to determine A 1 and A 2 by means of integration.
Je kleiner das Zeitintervall Δtintegral gewählt wird, desto genauer können A1 und A2 und damit die Funktion A2/A1(t) ermittelt werden und desto größer ist die Qualität der Überwachung des Speicherkatalysators.The smaller the time interval .DELTA.t is integrally selected, the more accurate A 1 and A 2 and thus the function A 2 / A 1 (t) can be determined and the greater the quality of the monitoring of the storage catalytic converter.
Eine Brennkraftmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem Zylinder und mindestens einem NOx-Speicherkatalysator, der in einem Abgasabführsystem zum Abführen der Abgase aus dem mindestens einen Zylinder vorgesehen ist, bei der
- – stromaufwärts des Speicherkatalysators eine erste Lambda-Sonde zur Erfassung des Luftverhältnisses λ1,mess(t) angeordnet ist,
- – stromabwärts des Speicherkatalysators eine zweite Lambda-Sonde zur Erfassung des Luftverhältnisses λ2,mess(t) angeordnet ist, und
- – eine Motorsteuerung zur Erfassung und Verarbeitung der Luftverhältnisse λ1,mess(t), λ2,mess(t) vorgesehen ist.
- A first lambda probe for detecting the air ratio λ 1, mess (t) is arranged upstream of the storage catalytic converter,
- - Is arranged downstream of the storage catalyst, a second lambda probe for detecting the air ratio λ 2, mess (t), and
- - An engine control for detecting and processing of the air ratios λ 1, mess (t), λ 2, mess (t) is provided.
Das bereits für das erfindungsgemäße Verfahren Gesagte gilt auch für die Brennkraftmaschine, weshalb an dieser Stelle im Allgemeinen Bezug genommen wird auf die hinsichtlich der Verfahrensvarianten gemachten Ausführungen.What has already been said for the method according to the invention also applies to the internal combustion engine, which is why reference is generally made at this point to the statements made with regard to the method variants.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Brennkraftmaschine, bei denen ein für die Durchführung des Verfahrens vorgegebener Betriebspunkt in einer in der Motorsteuerung gespeicherten Liste von k Betriebspunkten hinterlegt ist Im Folgenden wird die Erfindung anhand der
Im Abgasabführsystem
Die
Das stromaufwärts des Speicherkatalysators mittels Lambda-Sonde erfaßte Luftverhältnis λ1,mess(t) ist nahezu über die gesamte Zeit des unterstöchiometrischen Betriebs (λ < 1) der Brennkraftmaschine größer als das stromabwärts des Speicherkatalysators mittels Lambda-Sonde erfaßte Luftverhältnis λ2,mess(t). Im funktionstüchtigen Speicherkatalysator werden unter Desorption von Stickoxiden unvollständig verbrannte Abgasbestandteile, insbesondere unverbrannte Kohlenwasserstoffe, oxidiert, wodurch das Luftverhältnis λ zunimmt und zwar anfangs der Überprüfung stärker und anschließend immer weniger bis die gespeicherten Stickoxide aufgebraucht sind und nicht mehr als Oxidationsmittel vorliegen.The upstream of the storage catalytic converter by means of lambda probe detected air ratio λ 1, mess (t) is almost over the entire time of stoichiometric operation (λ <1) of the internal combustion engine is greater than the downstream of the storage catalytic converter by means of lambda probe detected air ratio λ 2, mess (t). In the functional storage catalytic converter are under desorption of nitrogen oxides incompletely burned exhaust gas constituents, especially unburned hydrocarbons, oxidized, whereby the air ratio λ increases and at the beginning of the review stronger and then less and less until the stored nitrogen oxides are used up and no longer exist as an oxidizing agent.
Während in
Auch wenn die Brennkraftmaschine vorliegend gemäß den
Die Parameter A1 und A2 lassen sich unter Verwendung der sich zeitlich ändernden Luftverhältnisse λ1,mess(t) und λ2,mess(t) und eines vorzugebenden Zeitintervalls Δtintegral für die Integration schrittweise bestimmen, wobei Δtintegral gleichzeitig die Schrittweite darstellt und ṁLuft(t) den der Brennkraftmaschine zugeführten Luftmassenstrom. Es gilt:
Unter Verwendung der auf diese Weise bestimmten Parameter A1 und A2 läßt sich schrittweise das Verhältnis A2/A1 als Funktion der Zeit A2/A1(t) ermitteln, wie es in
Andernfalls, bei einem instationären Betrieb, ist die Änderung des Luftmassenstroms ṁLuft(t) zu berücksichtigen.Otherwise, in a transient operation, the change in the air mass flow ṁ air (t) is taken into account.
Eine Beurteilung der Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators kann schon anhand des Verhältniswertes A2/A1(t) erfolgen. Vorteilhafterweise werden die Verhältniswerte nach Verstreichen einer Mindestdauer, vorliegend 9 Sekunden, verglichen, um aussagekräftige reproduzierbare Werte zu generieren, die sich deutlich voneinander unterscheiden. Je größer der Verhältniswert ist, desto stärker ist die Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators eingeschränkt und desto geringer ist das noch verfügbare Speichervermögen des Katalysators.An assessment of the functionality of the storage catalytic converter can already be made on the basis of the ratio A 2 / A 1 (t). Advantageously, the ratio values are compared after elapse of a minimum duration, in the present case 9 seconds, in order to generate meaningful reproducible values which differ significantly from one another. The larger the ratio value, the more limited is the functionality of the storage catalyst and the lower is the still available storage capacity of the catalyst.
Die mit einem Pfeil kenntlich gemachte Kurve zeigt den Verhältniswert A2/A1(t) desjenigen Speicherkatalysators, dessen Funktionstüchtigkeit am stärksten eingeschränkt ist.The curve indicated by an arrow shows the ratio A 2 / A 1 (t) of the storage catalytic converter whose functionality is most limited.
Wird die zeitliche Veränderung d/dt[A2/A1(t)] des Verhältniswertes A2/A1(t) herangezogen, um die Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators zu beurteilen, können schon nach einem vergleichsweise kurz andauernden unterstöchiometrischen Betrieb zuverlässige Aussagen getroffen werden, da sich die Ableitungen stärker und schneller ändern und voneinander unterscheiden als die Verhältniswerte. Vorliegend reicht bereits eine Anfettungsdauer Δtλ<1 von weniger als einer Sekunde. Dies ist dadurch begründet, dass das stromabwärts des Katalysators erfaßte Luftverhältnis λ2,mess nach Starten der Überprüfung mit zunehmend eingeschränkter Funktionstüchtigkeit schneller abnimmt. Je stärker die Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators eingeschränkt ist, desto deutlicher ist das Speichervermögen herabgesetzt. Bei einem in der Funktionstüchtigkeit stärker eingeschränkten Speicherkatalysator ist die Steigung der Funktion d/dt[A2/A1(t)] schon unmittelbar nach Einleitung der Anfettung größer als bei einem Katalysator mit weniger eingeschränkter Funktionstüchtigkeit.If the temporal change d / dt [A 2 / A 1 (t)] of the ratio value A 2 / A 1 (t) is used to assess the functional efficiency of the storage catalytic converter, reliable statements can be made already after a comparatively short-lived substoichiometric operation because the derivatives change more and faster and differ from each other than the ratios. In the present case, a richening time Δt λ <1 of less than one second already suffices. This is due to the fact that the air ratio λ 2, measured downstream of the catalytic converter , decreases more rapidly after starting the check with increasingly limited functionality. The stronger the functionality of the storage catalyst is limited, the more clearly the storage capacity is reduced. If the storage catalytic converter is more restricted in terms of functionality, the slope of the function d / dt [A 2 / A 1 (t)] is greater immediately after initiation of enrichment than for a catalyst with less restricted functionality.
Nach Einleitung der Anfettung wird innerhalb einer vergleichsweise kurzen Zeitspanne Δtλ<1 die maximale Steigung der Funktion d/dt[A2/A1(t)]max erreicht und ermittelt. Übersteigt diese maximale Steigung d/dt[A2/A1(t)]max einen vorgegebenen Wert d/dt[A2/A1(t)]threshold, wird von der Funktionsuntüchtigkeit des Speicherkatalysators ausgegangen. Dies ist gemäß
Die übrigen Katalysatoren, bei deren Kurven die maximale Steigung d/dt[A2/A1(t)]max kleiner ist als der vorgegebene Schwellenwert d/dt[A2/A1(t)]threshold, wird von einer noch ausreichenden Funktionstüchtigkeit des Speicherkatalysators ausgegangen.The other catalysts, whose curves the maximum slope d / dt [A 2 / A 1 (t)] max is smaller than the predetermined threshold d / dt [A 2 / A 1 (t)] threshold , is still sufficient Functioning of the storage catalytic converter assumed.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- BrennkraftmaschineInternal combustion engine
- 22
- AbgasabführsystemAbgasabführsystem
- 33
- ersteLambda-Sondefirst lambda probe
- 44
- Abgasnachbehandlungssystemaftertreatment system
- 55
- zweite Lambda-Sondesecond lambda probe
- 66
- Speicherkatalysatorstorage catalytic converter
- A1 A 1
- Parameter, Integral über Δtintegral Parameter, integral over Δt integral
- A2 A 2
- Parameter, Integral über Δtintegral Parameter, integral over Δt integral
- A2/A1 A 2 / A 1
- Verhältniswertratio value
- A2/A1(t)A 2 / A 1 (t)
- Verhältniswert A2/A1 als Funktion der Zeit tRatio A 2 / A 1 as a function of time t
- COCO
- KohlenmonoxidCarbon monoxide
- d/dt[A2/A1(t)]max d / dt [A 2 / A 1 (t)] max
- maximale Steigung der Funktion A2/A1(t)maximum slope of the function A 2 / A 1 (t)
- d/dt[A2/A1(t)]thresholdd / dt [A 2 / A 1 (t)] threshold
- vorgegebener Grenzwert für d/dt[A2/A1(t)]max given limit value for d / dt [A 2 / A 1 (t)] max
- HCHC
- unverbrannte Kohlenwasserstoffeunburned hydrocarbons
- Lstöch L stöch
- stöchiometrischer Luftbedarfstoichiometric air requirement
- mm
- MasseDimensions
- mKraftstoff m fuel
- in die Zylinder eingebrachte Kraftstoffmassein the cylinder introduced fuel mass
- mLuft,stöch m air, stöch
- stöchiometrische Luftmassestoichiometric air mass
- mLuft,tat m air, did
- tatsächlich in die Zylinder eingebrachte Luftmasseactually introduced into the cylinder air mass
- mLuft m air
- zugeführte Luftmassesupplied air mass
- ṁm '
- Massenstrommass flow
- ṁKraftstoff ṁ fuel
- in die Zylinder eingebrachter Kraftstoffmassenstromin the cylinder introduced fuel mass flow
- ṁLuft,tat ṁ air, did
- in die Zylinder eingebrachter Luftmassenstromair mass flow introduced into the cylinders
- ṁLuft ṁ air
- zugeführter Luftmassenstromsupplied air mass flow
- ppmppm
- Parts per millionParts per million
- tt
- ZeitTime
- Δtintegral Δt integral
- Integrationsintervall, über welches zur Bestimmung von A1 bzw. A2 integriert wirdIntegration interval over which is integrated to determine A 1 or A 2
- Δtλ<1 Δt λ <1
- vorgegebene Zeitspanne für den unterstöchiometrischen Betriebpredetermined time for the sub-stoichiometric operation
- λλ
- Luftverhältnisair ratio
- λ1,mess λ 1, mess
- stromaufwärts des Speicherkatalysators mittels Lambda-Sonde erfaßtes Luftverhältnisupstream of the storage catalytic converter by means of lambda probe detected air ratio
- λ2,mess λ 2, mess
- stromabwärts des Speicherkatalysators mittels Lambda-Sonde erfaßtes Luftverhältnisdownstream of the storage catalytic converter by means of lambda probe detected air ratio
- λtat λ did
- tatsächliches Luftverhältnisactual air ratio
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102012218728.6A DE102012218728B4 (en) | 2012-01-02 | 2012-10-15 | Method for monitoring a storage catalytic converter of an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102012200006 | 2012-01-02 | ||
DE102012200006.2 | 2012-01-02 | ||
DE102012218728.6A DE102012218728B4 (en) | 2012-01-02 | 2012-10-15 | Method for monitoring a storage catalytic converter of an internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102012218728A1 DE102012218728A1 (en) | 2013-07-04 |
DE102012218728B4 true DE102012218728B4 (en) | 2015-06-25 |
Family
ID=48608098
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102012218728.6A Active DE102012218728B4 (en) | 2012-01-02 | 2012-10-15 | Method for monitoring a storage catalytic converter of an internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102012218728B4 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016222009A1 (en) | 2015-12-22 | 2017-06-22 | Ford Global Technologies, Llc | Monitoring the aging state of a catalyst |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202014005514U1 (en) * | 2014-07-05 | 2015-10-06 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Electronic control unit for an internal combustion engine |
FR3030621B1 (en) * | 2014-12-22 | 2016-12-23 | Renault Sa | METHOD FOR DIAGNOSING A NITROGEN OXIDE TRAP AND ASSOCIATED DEVICE |
DE102016200155A1 (en) | 2015-01-20 | 2016-07-21 | Ford Global Technologies, Llc | Method for monitoring an exhaust aftertreatment system of an internal combustion engine and control device for an exhaust aftertreatment system |
DE102015218893A1 (en) | 2015-01-20 | 2016-07-21 | Ford Global Technologies, Llc | Method for operating an exhaust aftertreatment system of an internal combustion engine and control device for an internal combustion engine |
DE102015200751B4 (en) | 2015-01-20 | 2021-03-04 | Ford Global Technologies, Llc | Method for monitoring an exhaust gas aftertreatment system of an internal combustion engine and control device for an exhaust gas aftertreatment system |
DE102015200769A1 (en) | 2015-01-20 | 2016-07-21 | Ford Global Technologies, Llc | Method for monitoring an exhaust aftertreatment system of a motor vehicle with a hybrid electric drive and control device for a hybrid electric drive |
DE102015200762A1 (en) | 2015-01-20 | 2016-07-21 | Ford Global Technologies, Llc | Method for monitoring an exhaust aftertreatment system of an internal combustion engine and control device for an exhaust aftertreatment system |
DE102016200158A1 (en) | 2015-01-20 | 2016-07-21 | Ford Global Technologies, Llc | Method for monitoring an exhaust aftertreatment system of an internal combustion engine and control device for an exhaust aftertreatment system |
DE102016210143B4 (en) | 2015-06-12 | 2024-02-29 | Ford Global Technologies, Llc | Method for determining an aging state of a NOx storage catalytic converter of an exhaust gas aftertreatment system of an internal combustion engine designed for lean operation and control device |
DE102016216062B4 (en) | 2015-08-31 | 2022-04-14 | Ford Global Technologies, Llc | Optimized LNT diagnostics |
DE102017200145B4 (en) | 2016-01-22 | 2021-12-23 | Ford Global Technologies, Llc | Method for monitoring an exhaust gas aftertreatment system, in particular a NOx storage catalytic converter and control device for an exhaust gas aftertreatment system and vehicle |
US10378404B2 (en) | 2016-04-27 | 2019-08-13 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for an engine after-treatment system |
DE102017200090B4 (en) | 2017-01-05 | 2022-05-12 | Ford Global Technologies, Llc | Method for operating an exhaust system with NOx storage catalytic converter and SCR exhaust gas aftertreatment device |
DE102017210678A1 (en) | 2017-06-26 | 2018-12-27 | Ford Global Technologies, Llc | Method and device for checking the functionality of a plurality of arranged in an exhaust line of a lean-running internal combustion engine in series NOx storage catalytic converters and motor vehicle |
DE102017217525A1 (en) | 2017-10-02 | 2019-04-04 | Ford Global Technologies, Llc | Method for monitoring a storage catalytic converter of an internal combustion engine and internal combustion engine for carrying out such a method |
DE102018205452B4 (en) | 2018-04-11 | 2020-02-06 | Ford Global Technologies, Llc | Method and arrangement for providing stable operating conditions for checking the functionality of an LNT catalytic converter |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1936140A1 (en) * | 2006-12-20 | 2008-06-25 | Ford Global Technologies, LLC | Method for monitoring an exhaust gas secondary treatment system in an internal combustion engine |
KR20110063140A (en) * | 2009-12-04 | 2011-06-10 | 현대자동차주식회사 | Apparatus and method for detecting aged of lean nox trap catalyst |
-
2012
- 2012-10-15 DE DE102012218728.6A patent/DE102012218728B4/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1936140A1 (en) * | 2006-12-20 | 2008-06-25 | Ford Global Technologies, LLC | Method for monitoring an exhaust gas secondary treatment system in an internal combustion engine |
KR20110063140A (en) * | 2009-12-04 | 2011-06-10 | 현대자동차주식회사 | Apparatus and method for detecting aged of lean nox trap catalyst |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016222009A1 (en) | 2015-12-22 | 2017-06-22 | Ford Global Technologies, Llc | Monitoring the aging state of a catalyst |
DE102016222009B4 (en) | 2015-12-22 | 2021-09-30 | Ford Global Technologies, Llc | Monitoring of the aging condition of a catalytic converter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102012218728A1 (en) | 2013-07-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102012218728B4 (en) | Method for monitoring a storage catalytic converter of an internal combustion engine | |
EP3497309B1 (en) | Diagnostic method and device for checking the functionality of a component for exhaust-gas aftertreatment | |
EP2997242B1 (en) | Method for determining a soot load in a particulate filter, a control unit, and a motor vehicle | |
EP3025045B1 (en) | Method for diagnosing an exhaust gas catalytic converter, and motor vehicle | |
EP2232255B1 (en) | Method for determining the particulate oxidation rate of particulates retained in a particulate filter | |
EP1936140A1 (en) | Method for monitoring an exhaust gas secondary treatment system in an internal combustion engine | |
EP1844220B1 (en) | Method for diagnosing the degree of ageing of a catalyst arranged in the exhaust gas channel of an internal combustion engine | |
DE102009046433A1 (en) | Method and device for monitoring an emission control system | |
WO1998045586A1 (en) | PROCESS AND DEVICE FOR MONITORING A NOx ACCUMULATOR | |
DE102011000153A1 (en) | Method for the diagnosis of exhaust gas aftertreatment | |
DE102011004557A1 (en) | Method for operating an exhaust system of an internal combustion engine | |
DE102012202679B3 (en) | Method for introduction and maintenance of preset sub-stoichiometric constant for operation of internal combustion engine of vehicle, involves using electric machine drive as auxiliary drive to satisfy requested increased power demand | |
DE102016200158A1 (en) | Method for monitoring an exhaust aftertreatment system of an internal combustion engine and control device for an exhaust aftertreatment system | |
DE102008004207A1 (en) | Method and control unit for checking an exhaust aftertreatment system of an internal combustion engine | |
DE112017003110B4 (en) | Diagnostic procedure for an exhaust gas purification device with filter function | |
DE102015200751B4 (en) | Method for monitoring an exhaust gas aftertreatment system of an internal combustion engine and control device for an exhaust gas aftertreatment system | |
EP1854985B1 (en) | Method for determining the carbon concentration in the exhaust gas in a direct-injection combustion machine and combustion machine for performing such a method | |
DE102015200762A1 (en) | Method for monitoring an exhaust aftertreatment system of an internal combustion engine and control device for an exhaust aftertreatment system | |
DE102016210143B4 (en) | Method for determining an aging state of a NOx storage catalytic converter of an exhaust gas aftertreatment system of an internal combustion engine designed for lean operation and control device | |
DE102006021303B4 (en) | Method for monitoring and / or controlling at least one exhaust aftertreatment system of an internal combustion engine | |
EP3548719B1 (en) | Method and exhaust system for checking a loading state of a particle filter | |
DE102011006921A1 (en) | Method for monitoring a catalyst | |
DE102017217525A1 (en) | Method for monitoring a storage catalytic converter of an internal combustion engine and internal combustion engine for carrying out such a method | |
DE102014226675A1 (en) | Method for monitoring a methane oxidation catalyst | |
DE102014202035A1 (en) | Method and device for monitoring a nitrogen oxide storage catalyst |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: DOERFLER, THOMAS, DR.-ING., DE |
|
R020 | Patent grant now final | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: MARKOWITZ, MARKUS, DR.-ING., DE |